DE102019200117A1 - robot control - Google Patents

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Abstract

Zum Bereitstellen einer Robotersteuerung, die sowohl eine Vibration zur Unterdrückung in einem Roboter als auch Erhöhen der Geschwindigkeit des Roboters erzielt. Eine Robotersteuerung 20 steuert einen Armspitzenendbereich 12 eines Roboters 10, um sich bei einer konstanten vorbestimmten Geschwindigkeit zu bewegen, auf Basis eines, einen Bogenbereich beinhaltenden Bewegungspfads, wobei die Robotersteuerung 20 beinhaltet: eine Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22, die eine Zentrifugalkraft berechnet, die auf dem Armspitzenendbereich 12 einwirkt, als Zeitreihendaten; eine Transformationseinheit 23, die FourierTransformation in Bezug auf die Zeitreihendaten der Zentrifugalkraft in Frequenzdaten durchführt; und eine Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit, welche die vorbestimmte Geschwindigkeit so bestimmt, dass eine Frequenzkomponente in einem vorbestimmten Bereich, der eine natürliche Vibrationsfrequenz des Roboters beinhaltet, gleich oder kleiner einem Schwellenwert ist, auf Basis von Frequenzdaten der Zentrifugalkraft.To provide a robot controller that achieves both vibration for suppression in a robot and increasing the speed of the robot. A robot controller 20 controls an arm tip end portion 12 of a robot 10 to move at a constant predetermined speed, based on a arc path including a travel path, wherein the robot controller 20 includes: a centrifugal force calculating unit 22 that calculates a centrifugal force on the robot Armspitzenendbereich 12 acts as a time series data; a transformation unit 23 that performs Fourier transformation on the time-series data of the centrifugal force in frequency data; and a speed determining unit that determines the predetermined speed so that a frequency component in a predetermined range including a natural vibration frequency of the robot is equal to or smaller than a threshold on the basis of frequency data of the centrifugal force.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Robotersteuerung.The present invention relates to a robot controller.

Stand der TechnikState of the art

Patentdokumente 1 bis 3 offenbaren Technologien des Unterdrückens von Vibration eines Arms, der durch Resonanz bei einer natürlichen Vibrationsfrequenz (natürliche Resonanzfrequenz) eines Roboters angeregt wird, in einem Industrieroboter. Patentdokument 1 offenbart eine Technologie des Unterdrückens von Vibration eines Arms, durch Bereitstellen eines Kerbfilters in einer Steuerschleife und Entfernen einer Frequenzkomponente, die einer natürlichen Frequenz eines Roboters entspricht, aus einem Steuersignal. Patentdokument 2 offenbart eine Technologie des Unterdrückens von Vibration eines Arms zum Zeitpunkt des Betriebsstarts oder -stopps (zum Zeitpunkt der Beschleunigung und Verlangsamung) eines Roboters durch Durchführen einer Fourier-Transformation in Bezug auf eine Beschleunigung, die durch ein Beschleunigungsmuster angegeben ist, um eine Leistungsspektrumsverteilung zu erhalten, Entfernen eines Bereichs, der einer Frequenz entspricht, die Vibration in einem Roboter anregt, aus der Leistungsspektrumsverteilung und Durchführen inverser Fourier-Transformation in Bezug auf die verbleibende Leistungsspektrumsverteilung, um wieder ein Beschleunigungsmuster zu ermitteln. Patentdokument 3 offenbart eine Technologie des Unterdrückens der Vibration eines Arms in Echtzeit (zum Zeitpunkt der Beschleunigung und Verlangsamung), durch Berechnen einer natürlichen Frequenz eines Roboters aus einer Fehlerkonstante jedes Gelenks und einen Trägheitsmoment eines Arms von Zeitpunkt zu Zeitpunkt, und Einstellen von Beschleunigungszeit und Verlangsamungszeit eines Beschleunigungs- und Verlangsamungsmuster, auf integrales Mehrfaches eines Kehrwerts der natürlichen Frequenz.

  • Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer H07-261853
  • Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer H06-250723
  • Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2007-272597
  • Patentdokument 4: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2017-056544
  • Patentdokument 5: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer H11-024720
Patent Documents 1 to 3 disclose technologies of suppressing vibration of an arm, which is excited by resonance at a natural vibration frequency (natural resonance frequency) of a robot, in an industrial robot. Patent Document 1 discloses a technology of suppressing vibration of an arm by providing a notch filter in a control loop and removing a frequency component corresponding to a natural frequency of a robot from a control signal. Patent Document 2 discloses a technology of suppressing vibration of an arm at the time of operation start or stop (at the time of acceleration and deceleration) of a robot by performing a Fourier transformation with respect to an acceleration indicated by an acceleration pattern to a power spectrum distribution removing a region corresponding to a frequency that excites vibration in a robot from the power spectrum distribution and performing inverse Fourier transformation with respect to the remaining power spectrum distribution to again determine an acceleration pattern. Patent Document 3 discloses a technology of suppressing the vibration of an arm in real time (at the time of acceleration and deceleration) by calculating a natural frequency of a robot from an error constant of each joint and an armature moment of inertia from time to time, and setting acceleration time and deceleration time an acceleration and deceleration pattern, to an integral multiple of a reciprocal of the natural frequency.
  • Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Application, Publication No. H07-261853
  • Patent Document 2: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. H06-250723
  • Patent Document 3: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-272597
  • Patent Document 4: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2017-056544
  • Patent Document 5: Japanese Unexamined Patent Application, Publication No. H11-024720

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Beispielsweise in einem Roboter, der Abdichtverarbeitung durchführt, wird Steuerung erforderlich, wobei die Steuerung dazu dient, einen komplizierten Pfad bei hoher Geschwindigkeit genau zu verfolgen, während die Geschwindigkeit eines Armspitzenendbereichs des Roboters bewahrt wird, konstant zu sein. Bei einer solchen Steuerung, wenn ein Roboter einen gekrümmten Bereich (Bogenroute) eines Pfads passiert, wirken Zentrifugalkräfte auf den Armspitzenendbereich ein. Dann, aufgrund dieser Zentrifugalkraft, wird Vibration in dem Armspitzenendbereich in einigen Fällen angeregt, nachdem der Roboter den gekrümmten Bereich (Bogenroute) passiert, und sinkt die Pfadgenauigkeit des Armspitzenendbereichs in einigen Fällen.For example, in a robot performing seal processing, control is required, the control serving to accurately track a complicated path at a high speed while preserving the speed of an arm tip end portion of the robot to be constant. In such control, when a robot passes a curved portion (arc route) of a path, centrifugal forces act on the arm tip end portion. Then, due to this centrifugal force, vibration in the arm tip end portion is excited in some cases after the robot passes the curved portion (arc route), and the path accuracy of the arm tip end portion decreases in some cases.

Im Hinblick auf diesen Punkt offenbaren Patentdokumente 4 und 5 Technologien zum Unterdrücken der Vibration eines durch eine Zentrifugalkraft, die auf den Arm einwirkt, angeregten Arms, wenn ein Roboter einen gekrümmten Bereich (Bogenroute) eines Pfads passiert. Beispielsweise offenbart Patentdokument 5 eine Technologie des Unterdrückens von Vibration eines Armspitzenendbereichs aufgrund von Zentrifugalkraft in einer Bogenroute durch Einstellen der maximal zulässigen Geschwindigkeit anhand eines Bereichs eines Radius der Bogenroute bis zur Geschwindigkeit eines Roboters auf Basis von Tabellendaten, in welchen die maximale zulässige Geschwindigkeit für jeden Bereich des Radius der Bogenroute vorbestimmt ist. Es ist anzumerken, dass in der in Patentdokument 5 offenbarten Technologie nur die Geschwindigkeit in der Nähe der Bogenroute verändert wird.In view of this point, Patent Documents 4 and 5 disclose technologies for suppressing the vibration of an arm excited by a centrifugal force acting on the arm when a robot passes a curved portion (arc route) of a path. For example, Patent Document 5 discloses a technology of suppressing vibration of an arm tip end portion due to centrifugal force in a curved route by setting the maximum allowable speed based on a range of radius of the arc route to the speed of a robot based on tabular data in which the maximum allowable speed for each range the radius of the curved route is predetermined. It should be noted that in the technology disclosed in Patent Document 5, only the speed in the vicinity of the curved route is changed.

Wie oben beschrieben, beispielsweise in einem Roboter, der Abdichtverarbeitung durchführt, ist es notwendig, dass die Geschwindigkeit eines Armspitzenendbereichs des Roboters als konstant aufrechterhalten wird, so dass ein Dichtmittel gleichförmig aufgebracht wird. Bei der Steuerung eines solchen Roboters, um vorbestimmte Pfadgenauigkeit aufrecht zu halten, ist ein Bestimmungsverfahren der Maximalgeschwindigkeit erforderlich, wobei das Verfahren eine Zykluszeit so kurz wie möglich realisiert, während durch eine Zentrifugalkraft angeregte Vibration unterdrückt wird.As described above, for example, in a robot performing sealing processing, it is necessary that the speed of an arm tip end portion of the robot is maintained constant so that a sealant is uniformly applied. In controlling such a robot to maintain predetermined path accuracy, a maximum speed determining method is required, the method realizing a cycle time as short as possible while suppressing vibration excited by a centrifugal force.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Robotersteuerung bereitzustellen, die sowohl Unterdrückung von Vibration in einem Roboter als auch Steigern der Geschwindigkeit des Roboters erzielt.

  1. (1) Eine Robotersteuerung (beispielsweise eine später beschriebene Robotersteuerung 20) gemäß der vorliegenden Erfindung steuert einen Armspitzenendbereich (beispielsweise einen später beschriebenen Armspitzenendbereich 12) eines Roboters (beispielsweise eines später beschriebenen Roboters 10), sich bei einer konstanten vorbestimmten Geschwindigkeit zu bewegen, auf Basis eines Bewegungspfads, der einen Bogenbereich enthält, wobei die Robotersteuerung beinhaltet: eine Zentrifugalkraft-Recheneinheit (beispielsweise eine später beschriebene Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22), die eine Zentrifugalkraft berechnet, die auf den Armspitzenendbereich einwirkt, als Zeitreihendaten; eine Transformationseinheit (beispielsweise eine später beschriebene Fourier-Transformationseinheit 23), die Fourier-Transformation in Bezug auf die Zeitreihendaten der Zentrifugalkraft in Frequenzdaten durchführt; und eine Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit (beispielsweise eine später beschriebene Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit 24), welche die vorbestimmte Geschwindigkeit so bestimmt, dass eine Frequenzkomponente in einem vorbestimmten Bereich einschließlich einer natürlichen Vibrationsfrequenz des Roboters gleich oder kleiner als ein Schwellenwert ist, auf Basis der Frequenzdaten der Zentrifugalkraft.
  2. (2) In der in (1) beschriebenen Robotersteuerung kann der Schwellenwert ein Obergrenzwert der Frequenzkomponente im vorbestimmten Bereich sein, einschließlich der natürlichen Vibrationsfrequenz des Roboters, zum Erfüllen einer Bewegungspfadgenauigkeit des Armspitzenendbereichs mit gewünschter Pfadgenauigkeit.
  3. (3) In der in (1) oder (2) beschriebenen Robotersteuerung kann der, die natürliche Vibrationsfrequenz des Roboters enthaltende vorbestimmte Bereich ein Variationsbereich der natürlichen Vibrationsfrequenz sein, die entsprechend einer Haltung des Roboters variiert.
  4. (4) In der in (1) bis (3) beschriebenen Robotersteuerung kann die Zentrifugalkraft-Recheneinheit die Zentrifugalkraft auf Basis von Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Winkelgeschwindigkeit des Armspitzenendbereichs, einer Masse des Armspitzenendbereichs und eines Krümmungsradius des Bogenbereichs des Bewegungspfads berechnen.
An object of the present invention is to provide a robot controller that both suppresses vibration in a robot as well as increasing the speed of the robot.
  1. (1) A robot controller (for example, a robot controller described later 20 ) according to the present invention controls an arm tip end portion (for example, an arm tip end portion described later) 12 ) of a robot (for example, a robot described later 10 ) to move at a constant predetermined speed, based on a moving path including a curved portion, the robot controller including: a centrifugal force calculating unit (for example, a centrifugal force calculating unit described later 22 ) which calculates a centrifugal force acting on the arm tip end portion as time-series data; a transformation unit (for example, a Fourier transformation unit described later 23 ) performing Fourier transformation with respect to the time series data of the centrifugal force in frequency data; and a speed determination unit (for example, a speed determination unit described later 24 ) which determines the predetermined speed so that a frequency component in a predetermined range including a natural vibration frequency of the robot is equal to or smaller than a threshold based on the frequency data of the centrifugal force.
  2. (2) In the robot controller described in (1), the threshold value may be an upper limit value of the frequency component in the predetermined range, including the natural vibration frequency of the robot, for satisfying a movement path accuracy of the arm tip end portion having a desired path accuracy.
  3. (3) In the robot controller described in (1) or (2), the predetermined range including the natural vibration frequency of the robot may be a variation range of the natural vibration frequency that varies according to an attitude of the robot.
  4. (4) In the robot controller described in (1) to (3), the centrifugal force calculating unit may calculate the centrifugal force based on speed, acceleration or angular velocity of the arm tip end portion, a mass of the arm tip end portion and a radius of curvature of the arc portion of the movement path.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Robotersteuerung, die sowohl Unterdrückung von Vibration in einem Roboter als auch Steigern der Geschwindigkeit des Roboters erzielt, bereitgestellt werden.According to the present invention, a robot controller that achieves both suppression of vibration in a robot and increasing the speed of the robot can be provided.

Figurenlistelist of figures

  • 1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform zeigt. 1 FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a robot system according to an embodiment. FIG.
  • 2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Robotersteuerung gemäß der Ausführungsform zeigt. 2 FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a robot controller according to the embodiment. FIG.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Bewegungspfads (Pfaddaten) eines Armspitzenendbereichs eines Roboters zeigt. 3 Fig. 16 is a schematic diagram showing an example of a moving path (path data) of an arm tip end portion of a robot.
  • 4A ist ein schematisches Diagramm, das Zeitreihendaten einer Zentrifugalkraft zeigt, die in dem in 3 gezeigten Bewegungspfad erzeugt wird. 4A FIG. 12 is a schematic diagram showing time-series data of a centrifugal force which is shown in FIG 3 shown movement path is generated.
  • 4B ist ein schematisches Diagramm, das eine Leistungsspektrumsverteilung zeigt, die durch Durchführen von Fourier-Transformation in Bezug auf die Zeitreihendaten der in 4A gezeigten Zentrifugalkraft erhalten wird. 4B FIG. 12 is a schematic diagram showing a power spectrum distribution obtained by performing Fourier transform on the time-series data of FIG 4A obtained centrifugal force is obtained.
  • 5A ist ein schematisches Diagramm, welches die Zeitreihendaten einer Zentrifugalkraft F nach Geschwindigkeitsänderung (sinken) zeigt. 5A Fig. 10 is a schematic diagram showing the time-series data of a centrifugal force F for speed change (decrease).
  • 5B ist ein schematisches Diagramm, das die Leistungsspektrumsverteilung der Zentrifugalkraft nach Geschwindigkeitsänderung (sinken) zeigt. 5B Fig. 12 is a schematic diagram showing the power spectrum distribution of the centrifugal force after speed change (decrease).
  • 6 ist ein Flussdiagramm eines Vibrationsunterdrückungsbetriebs eines Roboters durch eine Robotersteuerung gemäß der Ausführungsform. 6 FIG. 10 is a flowchart of a vibration suppression operation of a robot by a robot controller according to the embodiment. FIG.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf angefügte Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass dieselben oder entsprechende Bereiche mit denselben Bezugszeichen in jeder Zeichnung versehen sind.An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to attached drawings. It should be noted that the same or corresponding regions are given the same reference numerals in each drawing.

Robotersystemrobot system

1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Robotersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Ein Robotersystem 1, das in 1 gezeigt ist, bewegt ein Werkzeug (Dichtmittel-Aufbringeinheit) T und ein Werkstück W relativ unter Verwendung eines Roboters 10, um eine Dichtverarbeitung auf das Werkstück W unter Verwendung des Werkzeugs T aufzuwenden. Das in 1 gezeigte Robotersystem 1 beinhaltet den Roboter 10, das Werkzeug (Dichtmittel-Aufbringeinheit) T und die Robotersteuerung 20. 1 FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a robot system according to the present embodiment. FIG. A robot system 1 , this in 1 is shown moves a tool (sealant application unit) T and a workpiece W relatively using a robot 10 to perform a sealing process on the workpiece W using the tool T Spending. This in 1 shown robot system 1 includes the robot 10 , the Tool (sealant application unit) T and the robot controller 20 ,

Der Roboter 10 ist ein Roboter vom Gelenktyp, wie etwa ein Sechs-Achsen-Vertikalgelenktyproboter oder ein Vier-Achsen-Vertikalgelenktyproboter. Das Werkzeug T ist an einem Armspitzenendbereich 12 des Roboters 10 angebracht. Der Roboter 10 beinhaltet eine Vielzahl von Servomotoren 14, die darin inkorporiert sind, und jede der Vielzahl von Antriebsachsen antreiben (in 1 ist nur für den Zweck der Bequemlichkeit ein Servomotor gezeigt). Der Servomotor 14 wird durch die Robotersteuerung 20 angetrieben und gesteuert, und Position und Stellung des Roboters 10 und des Werkzeugs T werden durch Antrieb und Steuerung des Servomotors 14 gesteuert.The robot 10 is a joint-type robot such as a six-axis vertical articulated robot or a four-axis vertical articulated robot. The tool T is at an arm tip end area 12 of the robot 10 appropriate. The robot 10 includes a variety of servomotors 14 which are incorporated therein, and drive each of the plurality of drive shafts (in FIG 1 a servo motor is shown only for the purpose of convenience). The servomotor 14 is through the robot controller 20 driven and controlled, and position and position of the robot 10 and the tool T be by driving and controlling the servomotor 14 controlled.

Das Werkzeug T weist einen Kopf zum Aufbringen eines Dichtmittels auf das Werkstück W auf. Das Werkzeug T führt Abdichtverarbeitung in Bezug auf das Werkstück W durch die Steuerung der Robotersteuerung 20 durch.The tool T has a head for applying a sealant to the workpiece W on. The tool T performs sealing processing with respect to the workpiece W through the control of the robot control 20 by.

Ein Geber 16 ist in jedem Servomotor 14 vorgesehen. Der Geber 16 detektiert Rotationswinkel und Rotationsgeschwindigkeit um eine Achse des Servomotors 14 herum, um Position und Bewegungsgeschwindigkeit des Armspitzenendbereichs 12 des Roboters 10 zu detektieren, das heißt Position und Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs T. Die detektierte Position und Bewegungsgeschwindigkeit werden als Positionsrückkopplung und Geschwindigkeitsrückkopplung eingesetzt.A giver 16 is in every servomotor 14 intended. The giver 16 Detects rotation angle and rotation speed about an axis of the servomotor 14 around the position and speed of movement of the arm tip end section 12 of the robot 10 to detect, that is position and speed of movement of the tool T , The detected position and movement speed are used as position feedback and velocity feedback.

Die Robotersteuerung 20 speichert ein Betriebsprogramm, Lehrdaten oder dergleichen für Betriebssteuerung des Roboters 10. Die Lehrdaten beinhalten Pfaddaten, welche Position und Stellung des Roboters 10 und des Werkzeugs T zum Zeitpunkt der Durchführung der Dichtverarbeitung am Werkstück W in einem Pfad eines Bogens, einem graden Linienpfad, einer Kombination davon oder dergleichen angeben. Die Lehrdaten werden durch einen Bediener beispielsweise über ein Lehrbedienerpanel (nicht gezeigt) eingegeben. Die Robotersteuerung 20 berechnet ein Betriebsprogramm für die Betriebssteuerung des Roboters 10 auf Basis der Lehrdaten. Die Robotersteuerung 20 führt die Betriebssteuerung des Roboter 10 auf Basis von Pfaddaten durch, die auf dem Betriebsprogramm basieren, einem Geschwindigkeitsbefehl (Konstantgeschwindigkeit) und der Positionsrückkopplung und der Geschwindigkeitsrückkopplung aus dem Geber 16, um Position und Stellung des Roboters 10 und Position und Stellung des Werkzeugs T zu steuern und die Relativposition des Werkzeugs T und des Werkstücks W zu steuern. Die Robotersteuerung 20 wird unten im Detail beschrieben.The robot controller 20 stores an operation program, teaching data or the like for operation control of the robot 10 , The teaching data includes path data, which position and position of the robot 10 and the tool T at the time of performing the seal processing on the workpiece W in a path of an arc, a straight line path, a combination thereof, or the like. The teaching data is input by an operator via, for example, a teaching operator panel (not shown). The robot controller 20 calculates an operating program for the operation control of the robot 10 based on the teaching data. The robot controller 20 performs the operation control of the robot 10 based on path data based on the operating program, a velocity command (constant velocity), and position feedback and velocity feedback from the encoder 16 to position and position of the robot 10 and position and position of the tool T to control and the relative position of the tool T and the workpiece W to control. The robot controller 20 will be described in detail below.

Robotersteuerungrobot control

2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der Robotersteuerung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die in 2 gezeigte Robotersteuerung 20 beinhaltet eine Servosteuereinheit 21, eine Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22, eine Fourier-Transformationseinheit 23, eine Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit 24 und eine Speichereinheit 25. 2 is a diagram showing a configuration of the robot controller 20 according to the present embodiment shows. In the 2 shown robot controller 20 includes a servo control unit 21 , a centrifugal force calculating unit 22 , a Fourier transform unit 23 , a speed determination unit 24 and a storage unit 25 ,

Die Servosteuereinheit 21 erzeugt einen Antriebsstrom zum Antreiben und Steuern des Servomotors 14 des Roboters 10 so, dass der Roboter 10 sich in dem Bewegungspfad bei konstanter Geschwindigkeit bewegt, auf Basis des Bewegungspfads, der auf dem in der Speichereinheit 25 gespeicherten Betriebsprogramm, dem Geschwindigkeitsbefehl (Konstantgeschwindigkeit) und der Positionsrückkopplung (Positions-FB) und Geschwindigkeitsrückkopplung (Geschwindigkeits-FB) aus dem Geber 16 basiert, um die Betriebssteuerung des Roboters 10 durchzuführen. Auf diese Weise steuert die Servosteuereinheit 21 den Armspitzenendbereich 12 des Roboters 10, so dass er sich bei konstanter Geschwindigkeit bewegt, so dass das Dichtmittel gleichmäßig im Dichtungsprozess aufgebracht wird.The servo control unit 21 generates a drive current for driving and controlling the servomotor 14 of the robot 10 so that the robot 10 Moving in the motion path at a constant speed, based on the motion path on the in the memory unit 25 stored operating program, the speed command (constant speed) and the position feedback (position FB) and speed feedback (speed FB) from the encoder 16 based to the operation control of the robot 10 perform. In this way, the servo control unit controls 21 the arm tip end area 12 of the robot 10 so that it moves at a constant speed, so that the sealant is evenly applied in the sealing process.

3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Bewegungspfads (Pfaddaten) des Armspitzenendbereichs 12 des Roboters 10 zeigt. In 3, um das Verständnis des Merkmals der vorliegenden Ausführungsform zu erleichtern, wird ein einfacher Bewegungspfad, der durch eine grade Linie, einen Bogen und eine grade Linie gebildet wird, angenommen. In einem Bogenbereich dieses Bewegungspfads wirkt eine Zentrifugalkraft F in einer Richtung rechtwinklig zu einer Bewegungsrichtung des Roboters 10 auf den Armspitzenendbereich 12 des Roboters 10 ein. Dann wird aufgrund dieser Zentrifugalkraft F Vibration im Armspitzenendbereich 12 des Roboters 10 angeregt, nachdem der Roboter 10 den Bogenbereich passiert. 3 Fig. 12 is a schematic diagram showing an example of a movement path (path data) of the arm tip end portion 12 of the robot 10 shows. In 3 In order to facilitate the understanding of the feature of the present embodiment, a simple moving path formed by a straight line, a curve, and a straight line is assumed. In a curved area of this movement path, a centrifugal force acts F in a direction perpendicular to a direction of movement of the robot 10 on the arm tip end area 12 of the robot 10 on. Then, due to this centrifugal force F Vibration in the arm tip end area 12 of the robot 10 excited after the robot 10 the bow area happens.

Wie in 4A gezeigt, berechnet die Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22 die auf den Armspitzenendbereich 12 des Roboters 10 wirkende Zentrifugalkraft F als Zeitreihendaten. 4A ist ein schematisches Diagramm, das die Zeitreihendaten der in dem, in 3 gezeigten Bewegungspfad erzeugten Zentrifugalkraft F zeigt. In 4A wird die Zentrifugalkraft F in Zeit t1 bis t2 entsprechend dem Bogenbereich des in 3 gezeigten Bewegungspfads erzeugt.As in 4A shown calculates the centrifugal force computing unit 22 the on the Armspitzenendbereich 12 of the robot 10 acting centrifugal force F as time series data. 4A FIG. 13 is a schematic diagram showing the time-series data of FIG 3 shown motion path generated centrifugal force F shows. In 4A becomes the centrifugal force F in time t1 to t2 according to the bow area of the in 3 generated motion paths generated.

Wie beispielsweise in 3 gezeigt, nimmt die Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22 den Armspitzenendbereich 12 des Roboters 10 (nachfolgend bedeutet der Armspitzenendbereich auch dass in dem Armspitzenendbereich vorgesehene Werkzeug T) als einen Massenpunkt an und berechnet die Zentrifugalkraft F als Zeitreihendaten auf Basis der nachfolgenden Formel (1) (der zweite Ausdruck), basierend auf der Masse m und der Bewegungsgeschwindigkeit v des Armspitzenendbereichs 12 (Werkzeug T) des Roboters 10 und einen Krümmungsradius r des Bogenbereichs des Bewegungspfads. F = mv 2 / r = m ω r = ma

Figure DE102019200117A1_0001
Such as in 3 shown, takes the centrifugal force computing unit 22 the arm tip end area 12 of the robot 10 (Hereinafter, the arm tip end portion also means the tool provided in the arm tip end portion T ) as a mass point and calculates the Centrifugal force F as time-series data based on the following formula (1) (the second expression), based on the mass m and the moving speed v the Armspitzenendbereichs 12 (Tool T ) of the robot 10 and a radius of curvature r of the arc portion of the travel path. F = mv 2 / r = m ω r = ma
Figure DE102019200117A1_0001

Die Zentrifugalkraft F ist proportional der Krümmung 1/r und der Geschwindigkeit v, die von Zeitpunkt zu Zeitpunkt variieren. Wenn die Krümmung 1/r von Zeitpunkt zu Zeitpunkt variiert, kann der Krümmungsradius r der Minimalwert sein. Die Bewegungsgeschwindigkeit v kann ein Geschwindigkeits-Bewegungsbefehl sein oder kann ein tatsächlich gemessener Wert sein, wenn der Roboter 10 vorab betrieben wird, auf Basis des Betriebsprogramms. Der tatsächlich gemessene Wert kann die Geschwindigkeitsrückkopplung (Geschwindigkeits-FB) aus dem Geber 16 sein oder kann ein Detektionswert eines Geschwindigkeitssensors (nicht gezeigt) sein, der im Armspitzenendbereich 12 (Werkzeug T) des Roboters 10 vorgesehen ist. Der Krümmungsradius r des Bogenbereichs des Bewegungspfads kann aus dem Bewegungspfad (Pfaddaten) ermittelt werden.The centrifugal force F is proportional to the curvature 1 / r and the speed v that vary from time to time. If the curvature 1 / r varies from time to time, the radius of curvature r may be the minimum value. The movement speed v may be a velocity movement command or may be an actually measured value when the robot 10 operated in advance, based on the operating program. The actually measured value can be the velocity feedback (velocity FB) from the encoder 16 or may be a detection value of a velocity sensor (not shown) in the arm tip end region 12 (Tool T ) of the robot 10 is provided. The radius of curvature r The arc range of the motion path can be determined from the motion path (path data).

Es ist anzumerken, dass die Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22 statt der Bewegungsgeschwindigkeit v des Armspitzenendbereichs 12 (Werkzeug T) des Roboters 10 Winkelgeschwindigkeit ω (der dritte Ausdruck in der Formel (1)), oder Beschleunigung a (der vierte Ausdruck in der Formel (1)) verwenden kann. Die Winkelgeschwindigkeit ω kann ein tatsächlich gemessener Wert sein, wenn der Roboter 10 vorab auf Basis des Betriebsprogramms betrieben wird, gemessen unter Verwendung eines beispielsweise in dem Armspitzenendbereich 12 (Werkzeug T) des Roboters 10 vorgesehenen Winkelgeschwindigkeitssensors. Die Beschleunigung a kann ein tatsächlich gemessener Wert sein, wenn der Roboter 10 vorab auf Basis des Betriebsprogramms betrieben wird, gemessen beispielsweise unter Verwendung eines in dem Armspitzenendbereich 12 (Werkzeug T) des Roboters 10 vorgesehenen Beschleunigungssensors.It should be noted that the centrifugal force computing unit 22 instead of the movement speed v the Armspitzenendbereichs 12 (Tool T ) of the robot 10 angular velocity ω (the third term in the formula (1)), or acceleration a (the fourth term in the formula (1)). The angular velocity ω can be an actually measured value when the robot 10 is operated in advance based on the operating program, measured using, for example, in the Armspitzenendbereich 12 (Tool T ) of the robot 10 provided angular velocity sensor. The acceleration a can be an actually measured value when the robot 10 is operated in advance based on the operating program, measured, for example, using one in the Armspitzenendbereich 12 (Tool T ) of the robot 10 provided acceleration sensor.

Wie in 4B gezeigt, führt die Fourier-Transformationseinheit 23 Fourier-Transformation in Bezug auf die Zeitreihendaten der Zentrifugalkraft F durch, welche durch Berechnung durch die Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22 erhalten werden, um eine Leistungsspektrumsverteilung (Frequenzdaten) zu ermitteln. 4B ist ein schematisches Diagramm, das die Leistungsspektrumsverteilung zeigt, die durch Durchführen von Fourier-Transformationen in Bezug auf die Zeitreihendaten der in 4A gezeigten Zentrifugalkraft F ermittelt werden. Wenn eine Leistung der Frequenzkomponenten entsprechend einem vorbestimmten Bereich Δf (beispielsweise 10 Hz bis 15 Hz), beinhaltend eine natürliche Vibrationsfrequenz f des Roboters 10, größer ist, wird Vibration in dem Armspitzenendbereich 12 (Werkzeug T) des Roboters 10 einfacher erzeugt, nachdem der Roboter 10 den Bogenbereich passiert. Der vorbestimmte Bereich Δf einschließlich der natürlichen Vibrationsfrequenz f ist ein Variationsbereich der natürlichen Vibrationsfrequenz, die gemäß der Stellung des Roboters 10 variiert.As in 4B shown, performs the Fourier transform unit 23 Fourier transformation with respect to the time series data of the centrifugal force F which, by calculation by the centrifugal force computing unit 22 obtained to determine a power spectrum distribution (frequency data). 4B FIG. 12 is a schematic diagram showing the power spectrum distribution obtained by performing Fourier transforms with respect to the time-series data of FIG 4A shown centrifugal force F be determined. When a power of the frequency components corresponding to a predetermined range .DELTA.f (for example, 10 Hz to 15 Hz) including a natural vibration frequency f of the robot 10 is greater, vibration is in the Armspitzenendbereich 12 (Tool T ) of the robot 10 generated easier after the robot 10 the bow area happens. The predetermined range .delta.f including the natural vibration frequency f is a variation range of the natural vibration frequency, which is in accordance with the position of the robot 10 varied.

In 5A und 5B gezeigt, bestimmt die Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit 24 und ändert (senkt) die Geschwindigkeit des Roboters 10, so dass die Leistung der Frequenzkomponente des vorbestimmten Bereichs Δf einschließlich der natürlichen Vibrationsfrequenz f des Roboters 10 gleich oder kleiner als ein Schwellenwert Th ist, in der Leistungsspektrumsverteilung der Zentrifugalkraft F. 5A ist ein schematisches Diagramm, das Zeitreihendaten der Zentrifugalkraft F nach der Geschwindigkeitsänderung (Senkung) zeigt und 5B ist ein schematisches Diagramm, welches die Leistungsspektrumsverteilung der Zentrifugalkraft F nach der Geschwindigkeitsänderung (senken) zeigt. Wie in 5A gezeigt, wenn die Geschwindigkeit gesenkt wird, sinkt die in dem Bogenbereich erzeugte Zentrifugalkraft F und wird die Zeit, in welcher der Roboter 10 den Bogenbereich passiert, lang. Als Ergebnis, wie in 5B gezeigt, verschiebt sich die Leistungspektrumsverteilung zu einer Niederfrequenzseite und sinkt die Leistung der, den im vorbestimmten Bereich Δf einschließlich der natürlichen Vibrationsfrequenz des Roboters 10 entsprechende Frequenzkomponente zu gleich oder kleiner als dem Schwellenwert Th.In 5A and 5B shown determines the speed determination unit 24 and changes (lowers) the speed of the robot 10 , so that the power of the frequency component of the predetermined range .delta.f including the natural vibration frequency f of the robot 10 equal to or less than a threshold th is, in the power spectrum distribution of the centrifugal force F , 5A is a schematic diagram, the time series data of the centrifugal force F after the speed change (decrease) points and 5B is a schematic diagram showing the power spectrum distribution of the centrifugal force F after the speed change (lower) shows. As in 5A As shown, when the speed is lowered, the centrifugal force generated in the arc section decreases F and becomes the time in which the robot 10 the bow area happens, long. As a result, as in 5B As shown, the power spectrum distribution shifts to a low-frequency side and decreases the power of that in the predetermined range .delta.f including the natural vibration frequency of the robot 10 corresponding frequency component equal to or less than the threshold th ,

Der Schwellenwert Th ist ein Obergrenzwert der Leistung der Frequenzkomponente im vorbestimmten Bereich Δf, der die natürliche Vibrationsfrequenz f des Roboters 10 beinhaltet, zum Erfüllen einer Bewegungspfadgenauigkeit des Armspitzenendbereichs 12 (Werkzeug T) des Roboters 10 mit der gewünschten Pfadgenauigkeit. Der Obergrenzwert der die vorbestimmte Pfadgenauigkeit erfüllenden Leistung kann durch einen Test zum Betreiben des Roboters 10 vorab auf Basis des Betriebsprogramms ermittelt werden oder kann durch Berechnung ermittelt werden.The threshold th is an upper limit of the power of the frequency component in the predetermined range .delta.f , which is the natural vibration frequency f of the robot 10 includes, for satisfying a movement path accuracy of the arm tip end portion 12 (Tool T ) of the robot 10 with the desired path accuracy. The upper limit value of the performance satisfying the predetermined path accuracy may be determined by a test for operating the robot 10 be determined in advance on the basis of the operating program or can be determined by calculation.

Die Speichereinheit 25 speichert das Betriebsprogramm (Pfaddaten, Geschwindigkeitsbefehl (Konstantgeschwindigkeit) oder dergleichen) und die Lehrdaten, die oben beschrieben sind. Die Speichereinheit 25 speichert den oben beschriebenen Schwellenwert Th. Die Speichereinheit 25 speichert die natürliche Vibrationsfrequenz f des Roboters 10 und den vorbestimmten Bereich Δf derselben. Die natürliche Vibrationsfrequenz f und der vorbestimmte Bereich Δf derselben können ein tatsächlich gemessener Wert sein, der durch Betreiben der Roboter 10 vorab tatsächlich gemessen wird, auf Basis des Betriebsprogramms, oder kann ein durch Berechnung ermittelter berechneter Wert sein. Der berechnete Wert (theoretischer Wert) kann durch die nachfolgende Formel (2) berechnet werden, basierend auf einer Federkonstante Kc jedes Gelenks des Roboters 10 und einem Trägheitsmoment J1 des Arms entsprechend beispielsweise der Stellung des Arms. F = ( 1 / 2 Π ( Kc/J1 )

Figure DE102019200117A1_0002
The storage unit 25 stores the operation program (path data, speed command (constant speed) or the like) and the teaching data described above. The storage unit 25 stores the threshold described above th , The storage unit 25 stores the natural vibration frequency f of the robot 10 and the predetermined range .delta.f the same. The natural vibration frequency f and the predetermined range .delta.f they may be an actual measured value obtained by operating the robots 10 is actually measured in advance, based on the operating program, or may be a calculated value determined by calculation. The calculated value (theoretical value) can be calculated by the following formula (2) based on a spring constant kc every joint of the robot 10 and a moment of inertia J1 the arm according to, for example, the position of the arm. F = ( 1 / 2 Π * ( Kc / J1 )
Figure DE102019200117A1_0002

Die Speichereinheit 25 ist ein beschreibbarer Speicher wie etwa ein EEPROM.The storage unit 25 is a writable memory such as an EEPROM.

Die Robotersteuerung 20 beinhaltet beispielsweise einen Rechenprozessor, wie etwa ein Digitalsignalprozessor (DSP) oder ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA). Jede von verschiedenen Funktionen der Robotersteuerung 20 wird beispielsweise durch Ausführen vorbestimmter Software (Programm), die in der Speichereinheit gespeichert ist, realisiert. Jede von verschiedenen Funktionen der Robotersteuerung 20 kann durch Kooperation von Hardware und Software realisiert werden oder kann nur durch Hardware (Elektronikschaltung) realisiert werden.The robot controller 20 includes, for example, a computational processor, such as a Digital Signal Processor (DSP) or a Field Programmable Gate Array (FPGA). Each of different functions of the robot controller 20 is realized, for example, by executing predetermined software (program) stored in the storage unit. Each of different functions of the robot controller 20 can be realized by cooperation of hardware and software or can only be realized by hardware (electronic circuit).

As Nächstes wird eine Vibrationsunterdrückungsoperation des Roboters 10 durch die Robotersteuerung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm der Vibrationsunterdrückungsoperation des Roboters 10 durch die Robotersteuerung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Zuerst, wie in 4A gezeigt, berechnet die Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22 die Zentrifugalkraft F, die auf dem Armspitzenendbereich 12 des Roboters 10 einwirkt, als die Zeitreihendaten (S1). Als Nächstes, wie in 4B gezeigt, führt die Fourier-Transformationseinheit 23 Fourier-Transformation in Bezug auf die Zeitreihendaten der Zentrifugalkraft F durch, die durch Berechnung durch die Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22 ermittelt wird, um eine Leistungsspektrumsverteilung (Frequenzdaten) zu ermitteln (S2). Als Nächstes, wie in 5A und 5B gezeigt, bestimmt die Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit 24 die Geschwindigkeit des Roboters 10 so, dass die Leistung der Frequenzkomponente im vorbestimmten Bereich Af einschließlich der natürlichen Vibrationsfrequenz f des Roboters 10 gleich oder kleiner als der Schwellenwert Th ist, in der Leistungspektrumsverteilung der Zentrifugalkraft F (S3). Als Nächstes ändert (senkt) die Servosteuereinheit 21 die Geschwindigkeit des Roboters 10 auf Basis der bestimmten Geschwindigkeit (S4).Next, a vibration suppression operation of the robot 10 through the robot control 20 described according to the present embodiment. 6 FIG. 10 is a flowchart of the vibration suppression operation of the robot. FIG 10 through the robot control 20 according to the present embodiment. First, as in 4A shown calculates the centrifugal force computing unit 22 the centrifugal force F lying on the arm tip end area 12 of the robot 10 acts as the time series data ( S1 ). Next, as in 4B shown, performs the Fourier transform unit 23 Fourier transform with respect to the time series data of the centrifugal force F by, by calculation by the centrifugal force computing unit 22 is determined in order to determine a power spectrum distribution (frequency data) ( S2 ). Next, as in 5A and 5B shown determines the speed determination unit 24 the speed of the robot 10 such that the power of the frequency component in the predetermined range Af including the natural vibration frequency f of the robot 10 equal to or less than the threshold th is, in the power spectrum distribution of centrifugal force F ( S3 ). Next, the servo control unit changes (lowers) 21 the speed of the robot 10 based on the determined speed ( S4 ).

Wie oben beschrieben, bei der Robotersteuerung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, berechnet die Zentrifugalkraft-Recheneinheit 22 die Zentrifugalkraft F, die auf den Armspitzenendbereich 12 (Werkzeug T) des Roboters 10 einwirkt, als die Zeitreihendaten, führt die Fourier-Transformationseinheit 23 eine Fourier-Transformation in Bezug auf die Zeitreihendaten der Zentrifugalkraft F durch, um die Leistungsspektrumsverteilung zu ermitteln und bestimmt die Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit 24 die Geschwindigkeit so, dass die Frequenzkomponente im vorbestimmten Bereich Δf einschließlich der natürlichen Vibrationsfrequenz f des Roboters 10 gleich oder kleiner als der Schwellenwert Th ist, auf Basis der Leistungsspektrumsverteilung der Zentrifugalkraft F. Als Ergebnis ist es möglich, die Maximalgeschwindigkeit zu erzielen, die durchgeführt werden kann, unter der Steuerbedingung des Verfolgens eines beliebigen Pfads, während vorbestimmte Pfadgenauigkeit erfüllt wird. Somit, aufgrund der Zentrifugalkraft F, die erzeugt wird, wenn der Roboter 10 den Bogenbereich des Bewegungspfades passiert, nachdem der Roboter den Bogenbereich passiert, können sowohl das Unterdrücken von Vibration in der Nähe der natürlichen Vibrationsfrequenz f des Roboters 10, die im Armspitzenendbereich 12 des Roboters 10 angeregt wird, und das Erhöhen der Geschwindigkeit des Roboters 10 erzielt werden.As described above, in the robot controller 20 According to the present embodiment, the centrifugal force calculating unit calculates 22 the centrifugal force F pointing to the arm tip end area 12 (Tool T ) of the robot 10 acts as the time series data, performs the Fourier transform unit 23 a Fourier transform with respect to the time series data of the centrifugal force F to determine the power spectrum distribution and determines the speed determination unit 24 the speed so that the frequency component in the predetermined range .delta.f including the natural vibration frequency f of the robot 10 equal to or less than the threshold th is based on the power spectrum distribution of the centrifugal force F , As a result, it is possible to achieve the maximum speed that can be performed under the control condition of following an arbitrary path while satisfying predetermined path accuracy. Thus, due to the centrifugal force F generated when the robot 10 Passing the arc section of the motion path after the robot passes the arc section can suppress both vibration and the natural vibration frequency f of the robot 10 in the arm tip end area 12 of the robot 10 is stimulated, and increasing the speed of the robot 10 be achieved.

Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist oben beschrieben worden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und verschiedene Änderungen und Modifikationen können durchgeführt werden. Beispielsweise senkt in der oben beschriebenen Ausführungsform die Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit 24 die Geschwindigkeit des Roboters 10 so, dass die Leistung der Frequenzkomponente im vorbestimmten Bereich Δf, welche die natürliche Vibrationsfrequenz f des Roboters 10 enthält, gleich oder kleiner als der Schwellenwert Th ist, in der in 4B gezeigten Leistungsspektrumsverteilung der Zentrifugalkraft F. Jedoch ist die Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit 24 nicht darauf beschränkt und kann die Geschwindigkeit des Roboters 10 steigern. In diesem Fall kann die Geschwindigkeit des Roboters 10 so erhöht werden, dass die Frequenzkomponente im vorbestimmten Bereich Δf, welche die natürliche Vibrationsfrequenz f des Roboters 10 enthält, in einem Talbereich in der Leistungsspektrumsverteilung der Zentrifugalkraft F positioniert ist.The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the embodiment described above, and various changes and modifications can be made. For example, in the embodiment described above, the speed determination unit lowers 24 the speed of the robot 10 such that the power of the frequency component in the predetermined range .delta.f showing the natural vibration frequency f of the robot 10 contains, is equal to or smaller than the threshold Th, in the in 4B shown power spectrum distribution of the centrifugal force F. However, the speed determination unit 24 not limited to this and can reduce the speed of the robot 10 increase. In this case, the speed of the robot 10 be increased so that the frequency component in the predetermined range .delta.f showing the natural vibration frequency f of the robot 10 contains, in a valley area in the power spectrum distribution of the centrifugal force F is positioned.

In der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Robotersystem 1 exemplifiziert, in welchem das Werkstück W fixiert und installiert ist und das Werkzeug T am Armspitzenendbereich 12 des Roboters 10 so angebracht ist, dass das Werkzeug T relativ zum Werkstück W bewegt wird. Jedoch ist das Merkmal der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auf ein Robotersystem angewendet werden, in welchem ein Werkzeug fixiert und installiert ist und ein Werkstück an einem Armspitzenendbereich eines Roboters gehalten wird, so dass das Werkzeug relativ zum Werkstück bewegt wird.In the embodiment described above, a robot system 1 exemplifies in which the workpiece W fixed and installed and the tool T at the arm tip end area 12 of the robot 10 so attached is that the tool T relative to the workpiece W is moved. However, the feature of the present invention is not limited thereto and can be applied to a robot system in which a tool is fixed and installed, and a workpiece is held on an arm tip end portion of a robot, so that the tool is moved relative to the workpiece.

In der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Robotersystem für Abdichtverarbeitung exemplifiziert worden. Jedoch ist das Merkmal der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auf eine Robotersteuerung in verschiedenen Robotersystemen angewendet werden, die einen Armspitzenendbereich eines Roboters bei konstanter Geschwindigkeit (hoher Geschwindigkeit) auf Basis eines Bewegungspfades, der einen Bogenbereich beinhaltet, bewegen.In the embodiment described above, a robot system for sealing processing has been exemplified. However, the feature of the present invention is not limited to this, and can be applied to a robot controller in various robot systems that moves an arm-end area of a robot at a constant speed (high speed) based on a moving path including a curved area.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Robotersystemrobot system
1010
Roboterrobot
1212
ArmspitzenendbereichArmspitzenendbereich
1414
Servomotorservomotor
1616
Gebergiver
2020
Robotersteuerungrobot control
2121
ServosteuereinheitServo control unit
2222
Zentrifugalkraft-RecheneinheitCentrifugal force computing unit
2323
Fourier-TransformationseinheitFourier transform unit
2424
Geschwindigkeits-BestimmungseinheitSpeed determining unit
2525
Speichereinheitstorage unit
TT
WerkzeugTool
WW
Werkstückworkpiece

Claims (4)

Robotersteuerung (20), die einen Armspitzenendbereich (12) eines Roboters (10) steuert, sich bei einer konstanten vorbestimmten Geschwindigkeit zu bewegen, auf Basis eines Bewegungspfads, der einen Bogenbereich enthält, wobei die Robotersteuerung (20) umfasst: eine Zentrifugalkraft-Recheneinheit (22), die eine Zentrifugalkraft berechnet, die auf den Armspitzenendbereich (12) einwirkt, als Zeitreihendaten; eine Transformationseinheit (23), die eine Fourier-Transformation in Bezug auf die Zeitreihendaten der Zentrifugalkraft in Frequenzdaten durchführt; und eine Geschwindigkeits-Bestimmungseinheit (24), welche die vorbestimmte Geschwindigkeit so bestimmt, dass eine Frequenzkomponente in einem vorbestimmten Bereich, der eine natürliche Vibrationsfrequenz des Roboters (10) einschließt, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert ist, auf Basis der Frequenzdaten der Zentrifugalkraft.A robot controller (20) that controls an arm tip end portion (12) of a robot (10) to move at a constant predetermined speed based on a motion path including a bow portion, the robot controller (20) comprising: a centrifugal force calculating unit (22) that calculates a centrifugal force acting on the arm tip end portion (12) as time-series data; a transformation unit (23) which performs a Fourier transform on the time series data of the centrifugal force in frequency data; and a velocity determining unit (24) that determines the predetermined velocity so that a frequency component in a predetermined range including a natural vibration frequency of the robot (10) is equal to or smaller than a threshold value based on the frequency data of the centrifugal force. Robotersteuerung (20) gemäß Anspruch 1, wobei der Schwellenwert ein Obergrenzwert der Frequenzkomponente im vorbestimmten Bereich, der die natürliche Vibrationsfrequenz des Roboters einschließt, ist, zum Erfüllen einer Bewegungspfadgenauigkeit des Armspitzenendbereichs (12) mit gewünschter Pfadgenauigkeit.Robot controller (20) according to Claim 1 wherein the threshold value is an upper limit of the frequency component in the predetermined range including the natural vibration frequency of the robot, for satisfying a movement path accuracy of the arm tip end portion (12) having a desired path accuracy. Robotersteuerung (20) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der, die natürliche Vibrationsfrequenz des Roboters enthaltende vorbestimmte Bereich ein Variationsbereich der natürlichen Vibrationsfrequenz ist, die entsprechend einer Haltung des Roboters variiert.Robot controller (20) according to Claim 1 or 2 wherein the predetermined range including the natural vibration frequency of the robot is a variation range of the natural vibration frequency that varies according to a posture of the robot. Robotersteuerung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zentrifugalkraft-Recheneinheit die Zentrifugalkraft auf Basis von Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Winkelgeschwindigkeit des Armspitzenendbereichs, einer Masse des Armspitzenendbereichs und eines Krümmungsradius des Bogenbereichs des Bewegungspfads berechnet.Robot controller (20) according to one of Claims 1 to 3 wherein the centrifugal force calculating unit calculates the centrifugal force based on speed, acceleration or angular velocity of the arm tip end portion, a mass of the arm tip end portion, and a radius of curvature of the arc portion of the movement path.
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